Рождение советской ПРО. Конец Карцева
Единственное доступное фото машины, иногда идентифицируемой как М-5 (https://www.computer-museum.ru)
Парадокс менеджмента по-советски заключался в том, что общее для страны дело начали делать с разных концов две конторы, перетягивающие одеяло на себя и категорически не желавшие сотрудничать (точнее – сотрудничать желал один Кисунько, все прочие пытались его всячески спихнуть).
М-4
Для ПРО, очевидно, были необходимы радары (и компьютеры для них) и противоракеты (опять-таки, с компьютерами для них). Минц от этой темы дистанцировался и строил на озере Балхаш радары, к проекту Кисунько не относящиеся – РЛС метрового диапазона ЦСО-П (в дальнейшем на ее основе были созданы РЛС «Днестр», «Днестр-М» и «Днепр»), предназначенную для системы предупреждения о ракетном нападении и РЛС дециметрового диапазона ЦСО-С6, предназначенную для проекта антиспутникового оружия Челомея (система «Таран», мы о ней уже писали, сам проект был закрыт в 1964 году, но из этого радара выросла РЛС «Дон-2Н» сантиметрового диапазона).
Два прототипа М4 были установлены по одной штуке на комплекс, причем мощности на дециметровый радар машине уже не хватило, и пришлось по ходу дела ее дорабатывать, вводя аппаратуру сопряжения – т. н. узел первичной обработки (УПО), по сути сопроцессор DSP.
Модернизированная машина получила индекс М4-М.
Кисунько не досталось от Минрадиопрома вообще ничего – все пришлось делать самим, опираясь на альтернативные ветви власти. Координировало работу по ПРО КБ-1 (СКБ-30, Министерство обороны), компьютеры построил ИТМиВТ (АН СССР), противоракету изготовили в МКБ «Факел» (Министерство обороны), а с РЛС возник затык – Минрадиопром, естественно, подключить было никак невозможно.
В итоге обратились в НИИ-37 (НИИДАР), принадлежащий Министерству промышленности средств связи. Аппаратурой сопряжения занимались ЦНИИС и МНИРТИ (АН СССР). Собственно, весь полигон Сары-Шаган был изначально заказан Минобороны под испытания системы «А», при этом Минрадиопром тоже поспешил урвать свой кусок пирога и разместил там же свои экспериментальные радары проектов СПРН и «Таран».
Кисунько к ним доступа, естественно, не имел, у него был собственный радар РЭ-2 (позже – РЛС дальнего обнаружения «Дунай-2» и «Дунай-3»). До поступления комплекса М-40/М-50 работать приходилось, регистрируя и обрабатывая данные о проводке целей на собственной машине КБ-1 – чудовищной «Стреле».
Первое экспериментальное наведение осуществлялось еще не на ракету, а на ИС-3, болтавшийся в то время над Землей, причем целеуказание было ручным, сначала спутник засекали с помощью кинотеодолита КТ-50, определяли его координаты и затем уже наводили радар.
В первой версии М4 применялась классическая импульсно-потенциальная схема сборки логических элементов на далеко не самых быстрых транзисторах П-16Б, по схемотехнике практически повторяющая ламповые логические элементы машины М2. Ю. В. Рогачев предложил переделать серийную машину на более современные высокочастотные транзисторы типа П416, 2Т301 или П609.
В итоге в 1964 году в серию пошла более продвинутая М4-2М, практически идентичная М4, но на более современной элементной базе. До 1969 их выпустили более 50 штук, увы, сама она к тому времени уже безнадежно устарела, мир уже начинал переходить на микропроцессоры.
Машина существовала в трех модификациях, получивших стандартные в СССР мозговзрывающие индексы 5Э71, 5Э72 и 5Э73. Первая очередь СПРН в итоге также была введена в строй в 1969 году, и данные машины работали в ней порядка 30 лет.
М4-2М выполняла операции над вещественными числами, арифметика использовалась собственная, один разряд на знак, 8 – на экспоненту и 20 – на мантиссу. Оригинальной особенностью конструкции АЛУ было то, что все операции, логические, арифметические и управляющие, осуществлялись за один такт, порядка 3-х тактов требовали только прерывания. Такая изощренная схема позволила выжать впечатляющую для советских машин тех лет производительность – порядка 220 KIPS. С миллионом К-340А Юдицкого было не сравнить, зато М4 была универсальной, а не специализированной.
Последняя машина серии была выпущена аж в 1984 году (не знаем, чего здесь больше – гордости за отличную по меркам 1960 года архитектуру или стыда от того, что мир уже работал с IBM PC), а заменена последняя из них была (по данным Ю. В. Рогачёва, одного из конструкторов и друга Карцева) в 2000 году.
Далее Карцева ждали две неудачи, серьезно подорвавшие его здоровье и веру в свои силы.
Инфляция
Об одной из них мы уже говорили – проект М5, экономической машины для Госплана, стоившей места Бруку. Многие утверждают, что социализм не знает понятия инфляции, на самом деле, не считая 1991 года, СССР пережил после войны два массовых уровня повышения цен, без учета плавного естественного роста. Первый случился в 1947 году, когда общая денежная масса в стране была уменьшена в 3,5 раза. Многие вспоминают грабительскую павловскую реформу, но не менее грабительской была и сталинская.
В постановлении Совмина сообщалось:
При проведении денежной реформы требуются известные жертвы. Большую часть жертв государство берет на себя. Но надо, чтобы часть жертв приняло на себя и население, тем более что это будет последняя жертва.
На деле наибольшие жертвы приняло на себя как раз население. Суть реформы состояла в том, что производился обмен старых денежных знаков на новые в соотношении 10:1 при неизменном масштабе цен. Были некоторые исключения: вклады в сберкассах до 3 тыс. рублей сохранялись полностью, вклады от 3 тыс. до 10 тыс. рублей государство урезало на треть, а от суммы 10 тыс. рублей – вернули только половину.
Одновременно проводилась конверсия «вечных» госзаймов, которые все равно никто никогда не собирался возвращать, все они объединялись вне зависимости от обещанной ранее процентной ставки и менялись на новые по курсу 3:1, да еще и с уменьшением процента. Реформа готовилась, как секретная, но слухи все равно просочились в народ.
Московский инженер Виктор Кондратьев описывал это так:
Уже несколько дней народу на улицах тьма, все магазины – и коммерческие, и комиссионные, и промтоварные – облеплены очередями... Ну а вечером рестораны коммерческие штурмовали с боя, крики, брань. А кто-то просто последние сотни решил спустить, потому как начнется новая жизнь, с новыми деньгами и без карточек, чего уж старые деньги беречь.
Спасибо партии и правительству за заботу о нуждах народа.
Писала «Правда» 16 декабря 1947 года.
Надолго, впрочем, денег не хватило, и вторую инфляцию пришлось гасить при Хрущеве в 1961 году, поменяв денежки в соотношении 10:1 еще один раз.
Это стало подготовкой к масштабной реформе экономики 1965 года, названной косыгинской. Именно в разгар подготовки реформы был проведен финальный бой между экономистами-кибернетиками и экономистами старой формации, такими как автор реформы Евсей Григорьевич Либерман. Об этом рассказывает доктор экономических наук В. Д. Белкин, работавший совместно с И. С. Бруком, который в последние годы своей деятельности заинтересовался экономическими задачами, в связи с намечаемой хозяйственной реформой:
Брук был одним из немногих, кто откликнулся на призыв провести радикальную экономическую реформу и построить социализм если не с человеческим, то хотя бы с экономическим лицом. Но все это в верхах страшно саботировалось. Старого монолита там уже не было, но систему удерживать пытались. Покушение на нее усматривалось даже в самых невинных предложениях экономистов нашего института. Брук ясно представлял, что экономика страны идет в тупик, и говорил, что этому способствует недостаточная связь между двумя системами управления – советской (Совмин, Госплан и др.) и по линии партии.
«Система управления, которую создала партия, представляет систему быстрого реагирования, но ее недостаток в отсутствии обратной связи», – говорил он. Надо обладать прозорливостью И. С. Брука, чтобы сказать тогда такие слова.
…Произошло сильное сражение в Госплане (по ценовой политике), на котором его председатель Ломако, этот последний чиновник сталинского пошиба, сказал Бруку: «Вы попали в ведение Госплана (в конце 50-х годов ИНЭУМ был выведен из состава АН СССР и передан в созданный тогда Госэкономсовет при Госплане СССР. – Прим. авт.), и вам дорого обойдется этот бунт».
Его просто вынудили уйти на пенсию.
«Система управления, которую создала партия, представляет систему быстрого реагирования, но ее недостаток в отсутствии обратной связи», – говорил он. Надо обладать прозорливостью И. С. Брука, чтобы сказать тогда такие слова.
…Произошло сильное сражение в Госплане (по ценовой политике), на котором его председатель Ломако, этот последний чиновник сталинского пошиба, сказал Бруку: «Вы попали в ведение Госплана (в конце 50-х годов ИНЭУМ был выведен из состава АН СССР и передан в созданный тогда Госэкономсовет при Госплане СССР. – Прим. авт.), и вам дорого обойдется этот бунт».
Его просто вынудили уйти на пенсию.
В итоге бунт действительно обошелся дорого – коллектив ИНЭУМ был частично разогнан, все работы по М-5 прекращены, Брук уволен.
М-9
Карцев продолжил работать над суперкомпьютером М-9 в отделе спецразработок ИНЭУМ до 1967 года по заказу Кисунько и представил машину на конкурс. О том, что было дальше, мы тоже уже знаем, после всех перипетий проект был отклонен, и Кисунько не получил ни одну из ЭВМ – ни М-9, ни 5Э53.
После второго разочарования Карцев перешел в Минрадиопром, в созданный при нем НИИВК, надеясь, что здесь ему позволят разрабатывать компьютеры без проблем и помех.
Отметим, что машина М-9 при всех своих достоинствах была чрезвычайно сложной, с точки зрения программирования. Напомним, что в М-9 имелись 3 пары блоков «процессор-маска», выполняющих операции над векторами и матрицами. Первая связка состояла из матрицы 32х32 16-битных процессоров (т. н. функциональный блок) и матрицы 32х32 1-битных процессоров для операции над битами маски. Вторая связка состояла из векторного сопроцессора из 32 узлов и такого же блока маски. Наконец, третья связка состояла из ассоциативного блока, выполняющего операции сравнения и выборки подмассивов по содержанию, и такого же блока маски для нее.
М-9 был прототипом, серийные машины предлагалось собирать из относительно произвольного набора указанных блоков, в частности, М-10 должна была состоять лишь из функционального блока, а чудовищная М-11 – из восьми. Звучало все это безумно круто, единственная проблема заключалась в том, как управлять этим великолепием.
В любом случае машина такого класса для демонстрации полной вычислительной мощности должна была работать с идеально распараллеленной программой, что означало либо конструкцию блока управления безумной сложности, либо написание безумной сложности оптимизирующего компилятора. Либо (если идти по пути архитектуры CUDA и языка OCCAM, написанного для транспьютеров Inmos) требовалось разработать отдельный параллельный язык программирования, впрочем, ничего нерешаемого в этой задаче не было.
Проект М-9 был представлен Карцевым в марте 1967 года на симпозиуме по вычислительным системам и средам в Сибирском отделении АН СССР. Выступление ведущего математика-программиста Е. В. Гливенко о построении математического обеспечения такой многопроцессорной системы убеждало в ее реализуемости.
Ю. В. Рогачев пишет:
Поскольку руководство Минприбора, в состав которого входил в это время ИНЭУМ, сопротивлялось включению в план института этой работы, постановлением правительства отдел спецразработок ИНЭУМ был передан в Минрадиопром как Филиал № 1 ОКБ «Вымпел». Коллектив Филиала № 1 принял участие в разработке эскизного проекта системы «Аврора», в который отдельными книгами вошли и разделы вычислительного комплекса М-9. Но комплексный проект системы «Аврора» был отклонен, и дальнейшие работы по М-9 останавливались. Коллектив Филиала № 1 к дальнейшим работам ОКБ «Вымпел» не подключался… Он продолжал тесное сотрудничество с Радиотехническим институтом, где в это время разрабатывался проект сплошного непрерывного поля надгоризонтного обнаружения космических объектов.
В 1968 году в РТИ как раз начинает разрабатываться проект второй очереди СПРН – РЛС «Дарьял», для которой требуется вычислительная мощность не менее 5 MIPS (хваленая БЭСМ-6 выдавала около 1 MIPS).
М-10
В итоге РТИ вспомнил о проекте Карцева, не отдав его разработку Кисунько, они решили пустить ее в дело сами.
Несмотря на формальное выделение группы Карцева в отдельную организацию, им даже не выделили помещения, и сотрудники сидели по всей Москве, где попало.
Вспоминает Карцев:
Нельзя сказать, что разработка М-10 была встречена с распростертыми объятиями. Нам говорили, по правде сказать, что мы психи, что нельзя собрать воедино такую груду металла, что все это никогда не заработает. Это мы теперь приучили, так сказать, психологически, что большая вычислительная машина может состоять из такого количества аппаратуры. Тогда никто к этому готов не был. Да и работать нам было невероятно трудно: коллектив тогда трудился на «Соколе-1», в Большом Власьевском переулке (в полуподвале), в полуподвале на улице Бурденко, в полуподвале на Плющихе, на большой Почтовой улице, в полуподвале на улице Щукина и еще в нескольких местах по всей Москве.
Выделившись из ИНЭУМ, коллектив получил помещение бывшей столярной мастерской одного из предприятий на «Соколе» площадью 590 кв. метров. Чтобы разместить весь коллектив, пришлось искать по всей Москве и арендовать нежилые помещения, в основном полуподвального типа. Собственное здание (типовую школу) институт построил только в 1975 году, а лабораторный корпус по специальному проекту в 1985–1986 годах уже после смерти Карцева.
Вообще, главенствующая в СССР техническая школа ИТМиВТ Лебедева (которая никогда за всю свою историю ни разу не поссорилась ни с какими властями и потому была обласкана всячески) считала, следуя позиции своего основателя и гуру, многопроцессорные и многомашинные комплексы злом. Лебедева можно понять, он чудовищно намаялся с отладкой куда более простой БЭСМ-6, в силу ее убогой элементной базы и низкого качества советских комплектующих. Но Карцев и Юдицкий были гениями совсем другого класса, они владели секретами сборки надежных компьютеров из ненадежных компонентов.
В БЭСМ-6 использовалось 60 тысяч транзисторов, 180 тысяч полупроводниковых диодов, 12 миллионов ферритных сердечников. Вычислительный комплекс из трех ЭВМ М-10 содержал 2 100 тысяч микросхем, 1,2 миллиона транзисторов и 120 миллионов ферритных сердечников. Это не только груда металла, но и труднопредставимое количество соединений, которые надо было заставить слаженно работать. В итоге все получилось – аптайм М-10 был равен невообразимым 99,999 % – величина, характеризующая лучшие мэйнфреймы IBM. Время простоя комплекса из-за неполадок не превышало 10 минут в год!
Естественно, Карцев не мог не нажить завистников.
Вспоминает Б. Н. Малиновский:
Где-то в конце 60-х или начале 70-х годов мне в Киев позвонил Карцев и обратился с просьбой быть оппонентом по докторской диссертации сотрудника его института В. А. Брика, участника работ по ВК М-9. Знакомясь с присланной в Киев диссертацией, я убедился, что она далеко не заурядна – предлагались совершенно новые методы ускоренного выполнения ряда операций и соответствующие, проверенные практикой оригинальные схемные решения. В досконально исследованной области науки и техники, где, казалось, уже все изучено и расставлено по своим местам, автор диссертации сумел сказать новое и весьма весомое слово. Такого же мнения придерживался и второй оппонент, известный ученый, написавший ряд книг по вычислительной технике, А. А. Папернов. Поддержали диссертанта и выступавшие. Нас обоих шокировало отрицательное решение ученого совета, возглавляемого академиком В. С. Семенихиным. Оно было явно необъективным. Члены совета, недоброжелательно относившиеся к Карцеву, отыгрались на его ученике.
Было трудно, но уже к середине 1970 Карцев представил на Загорский завод комплект документации на М-10. Машину там осилили собрать только через два года, а серийный экземпляр увидел свет в 1973.
Опять-таки, обратите внимание на цикл: шесть лет (!) от разработки идеи до первой серийной машины – немыслимые, чудовищные сроки, за которые устаревало все, что только могло устареть. Созданная в 1967 М-10 (не говоря уже о М-9) стала бы одной из быстрейших в мире на довольно современной элементной базе, собранная в 1973 – она не вошла и в первую двадцатку, еще и собранная по мировым меркам из устаревшего металлолома. СССР безбожно тормозил все инновации: ситуации, когда в разработке компьютеров от идеи до реализации проходило менее 5–7 лет можно пересчитать по пальцам.
Кроме ЭВМ для РЛС «Дарьял» (вычислительные комплексы 63И6 и 68И6) и командного пункта СПРН (комплекс 17Л6 из шести машин), на базе ЭВМ М-10, получившей в Министерстве обороны типичный невменяемый (чтобы злые шпионы не поняли) шифр 5Э66, был создан вычислительный комплекс для СККП генерального конструктора А. И. Савина.
Всего к моменту прекращения производства в 1986 году было выпущено примерно 50 комплектов М-10. Опять-таки, СССР запрягал и разгонялся долго, но разогнавшись – затормозить уже не мог. Производительность в 5 MIPS была неплохой по меркам начала 70-х (CDC 7600 выдавал 24) и отличной – по меркам 60-х, но никакой – по меркам Cray Y-MP 1982 года с его 400 MIPS. Собственно, к середине 80-х с задачами М-10 с лихвой справился бы даже VAX. Тем не менее в течение 1974–1979 годов, вплоть до появления «Эльбрус-1», М-10 была самой мощной отечественной ЭВМ.
Сам Карцев писал по поводу производительности М-10:
Возможности, предоставляемые структурой М-10, не всегда можно выразить в операциях в секунду. Поэтому не следует удивляться, что, хотя производительность М-10 была в свое время оценена в 5,1 млн опер/с, реальный выигрыш по скорости по сравнению с другими машинами, когда такое сопоставление проводилось, оказывался значительно больше, чем можно было бы ожидать. Например, при расчетах кинетической модели плазмы для сетки в 512 узлов и количестве макрочастиц до 10 в степени 4 (вариант, который на пределе помещается во внутреннюю память БЭСМ-6) разница в скоростях между М-10 и БЭСМ-6 получается примерно в 20 раз, при большем количестве узлов сетки и макрочастиц значительно больше, чем в 20 раз; при этом на БЭСМ-6 счет шел с 48, а на М-10 – с 64 разрядами. При счете одной из задач механики сплошной среды разница в скоростях между М-10 и ЕС1040 получилась более чем в 45 раз (8,5 мин на вариант на М-10 вместо 6,5 ч на ЕС1040).
Впрочем, поработать на мирные цели М-10 не дали – все существующие комплексы производились только для обслуживания СПРН. С программированием М-10, кстати, возникли ожидаемые проблемы, особенно со стабильностью работы ОС.
Генерал-майор В. П. Панченко, участвовавший в приемке М-10, вспоминает:
...устойчивой работы нового вычислительного комплекса по новой программе долгое время добиться не удавалось. Сбои происходили каждые несколько часов, а отказы через 10–15 часов. Обстановка накалялась. Сроки завершения испытаний проходили, а удовлетворительного результата добиться не удавалось...
Ему вторит конструктор СПРН В. Г. Репин:
...эта по тем временам суперЭВМ параллельного действия во всем была хороша, но еще не удовлетворяла требованиям надежности, и в значительной степени из-за недостаточной отработанности операционной системы… Пришлось по ходу дела перераспределить эту работу и переложить разработку боевой операционной системы ЭВМ, а также операционной системы многомашинного комплекса на программистов СКБ-1.
Отметим, что М-10 была собрана на уже хорошо знакомых нам ГИС серии 217 «Посол» с максимальной таковой частотой порядка десятков мегагерц. Разработка ТТЛ-серии 133, содранной с TI SN54, была закончена в зеленоградском НИИМЭ в сентябре 1969 года, а массовый выпуск начался в 1970 году, когда документация на М-10 уже поступила на Загорский завод. На основе серии 133 был, в частности, спроектирован «Эльбрус-1».
ПЗУ для М-10 было выполнено по довольно оригинальной схеме – конденсаторной, прошивка хранилась на сменных металлических перфокартах 265х68 узлов. Перфокарта представляла собой тонкую пластину 0,5 мм толщиной с полиэтиленовыми изолирующими прокладками с обеих сторон. В блоке ПЗУ могло размещаться 128 таких перфокарт емкостью восемь 34-разрядных чисел каждая. Общая емкость ПП машины составляла 512 кбайт, время считывания 0,5 мкс, время цикла обращения 1,3 мкс. Объемы машины получились чудовищными – 31 шкаф (!), из которых 21 – занимали шкафы памяти.
Вообще, западная школа сверхЭВМ предусматривала какой-никакой дизайн изделий, основанный на оптимизации. Например, Cray-1 имел форму art deco дивана не потому, что Сеймур Крэй был любитель модерновой мебели, а потому что такая форма способствовала кратчайшему пути сигнала и оптимальному охлаждению. Тем не менее машина мощностью в 30 М-10 поместилась в объем порядка 2 кубометров (не считая систем питания и охлаждения, в обоих случаях они занимали еще целый зал), СССР же такие изыски позволить не мог в силу чудовищной элементной базы – с тонкопленочными ГИС особо не разгуляешься, хорошо хоть в один зал влезли все шкафы.
ОС М-10, которую, наконец, удалось собрать, работала в режиме разделения времени с 8 независимыми терминалами. Самая продвинутая версия ОС позволяла подключать до 48 терминалов с выводом на интерактивный дисплей ЕС7064 с клавиатурой и световым пером. Программирование осуществлялось на ассемблере М-10, ALGOL 60 и FORTRAN.
Вообще, неудивительны такие проблемы с программированием: ни ALGOL, и FORTRAN не были распараллеливаемыми (от слова – совсем), на Западе под такие архитектуры создавали собственные языки, типа того же OCCAM, так что можно лишь представлять, как намучались с М-10 те, кто пытался приспособить под нее неприспосабливаемое.
В М-10 содержались аппаратные средства отладки программ, что по тем временам было невероятно круто.
М. А. Карцев так описывает эту особенность техники:
Директивы, интерпретируемые указанной аппаратурой, включают в свой состав пуск, останов, продолжение отлаживаемой программы, прохождение отдельных участков программы шагами, вывод на терминал содержимого различных регистров, отдельных ячеек или массивов памяти, ввод с терминала информации в регистры или в память, управление регистром и схемой совпадений. Регистр и схема совпадений представляют собой весьма важное средство отладки программ. Они дают возможность по директивам, передаваемым программистом с терминала, но без внесения каких-либо изменений в отлаживаемую программу задавать весьма сложные условия для выработки сигнала прерывания, по которому происходит останов программы либо передача управления к любой отладочной программе, записанной программистом на свободном месте памяти.
В результате М-10 могла выполнять останов по довольно сложным условиям типа «прерывание если выполнилась передача управления в ячейки с номерами от такой-то до такой-то» или «если для формирования адреса обращения к памяти в качестве базы (или индекса) будет использоваться такой-то регистр адресного модификатора» и так далее. Не Burroughs, конечно, но по меркам советских машин нереальный уровень техники. Спектр действий в ответ на прерывание был тоже огромным – от тривиальной печати дампа памяти, до вывода на экран показаний внутренних часов или ручной перезаписи каких-то регистров.
Что забавно, Карцев сам отлично понимал все убожество императивных языков 1960-х в применении к параллельному программированию и предлагал всем программистам писать прямо и решительно в ассемблере М-10:
Поскольку при проектировании машины основными целями считались производительность и эффективность, с самого начала предполагалось, что программирование будет вестись в основном на машинно-ориентированных языках Автокод-1 М-10 (фактически просто символьный язык один в один, правда, с неплохой мнемоникой) и Ассемблер – язык несколько более высокого уровня. Трансляторы с Алгола-60 и Фортрана на язык М-10 появились позже, однако, и до сих пор, несмотря на многочисленные усовершенствования, их использование приводит к значительным потерям в быстродействии по сравнению с программированием на машинно-ориентированных языках, потому что структура М-10 и, в частности, ее машинный язык очень сильно отличаются от той структуры, на которую вольно или невольно ориентированы современные алгоритмические языки (хотя они и называются проблемно-ориентированными или даже универсальными)… Возможно, что исходная предпосылка относительно того, что и системные программисты, и пользователи должны работать в основном с машинно-ориентированными языками, была неправильной.
Единственный рисунок М-10, приведенный в книге Рогачева
Плата от М-10 и ГИС «Посол» из книги Рогачева
В общем, несчастный Карцев прямо рекомендовал выкинуть Фортраны и Алголы, если из его машины надо было выжать больше производительности, чем из тостера, и писать все руками в машинных кодах.
Проблема, о которой мы упоминали – сверхсложное УУ или сверхсложный компилятор, в СССР решилась нетривиально – сверхсложным ручным написанием программ на низкоуровневом языке. Разработать под М-10 соответствующий ей по мощности и удобству высокоуровневый язык и среду программирования здорового человека почему-то никто не подумал.
Заброшенная РЛС СПРН Дарьял-У приёмник, Балхаш-9, карта размещения станций, эталонный план станции (https://swalker.org/, https://ru.wikipedia.org)
В 1977 М-10 была модернизирована, в основном за счет памяти, удалось утолкать 21 шкаф в 4 сдвоенных. М-10М стала первой ЭВМ, которую НИИВК получил в собственное распоряжение, создав на ее основе многопользовательский моделирующий стенд. На этом стенде, в частности, проектировались многослойные печатные платы для новой машины М-13, разработка которой началась в 1977 году. Именно на этой машине проводились расчеты физики плазмы, которые цитировались выше, и многие другие научные работы.
Сравнение с «Эльбрус» у М-10 тоже случилось, и результаты были интересные. Б. А. Андреев из ленинградского ОКБ, работавший с обеими системами и отлаживающий обе машины, был вполне компетентен в их сравнении:
Вся убогость и халтурность МВК «Эльбрус-1 особенно контрастировала по сравнению с ЭВМ М-10 М. А. Карцева, которая стояла в 50-ти метрах у нас на предприятии. Это, кстати, было единственное место в СССР, где обе советские суперЭВМ стояли бок о бок и могли нами сравниваться.
Как мы уже говорили – ИТМиВТ был довольно специфическим местом и разрабатывали в нем довольно специфические машины, которые становились легендарными не в силу своих уникальных потребительских качеств, а в силу харизмы Лебедева и его идеального образа в глазах ЦК КПСС.
В итоге в СССР официально мифологизирована, отлита, говоря словами великих, в граните и объявлена золотым эталоном лишь одна серия машин – БЭСМ и все, что создавалось на ее основе (ну и «Эльбрус», как внучатый троюродный племянник по линии Бурцева). Все же прочие разработки считались либо секретными, либо маргинальными, либо не шли в серию, либо не удостаивались и одной десятой таких почестей.
Для РЛС уровня «Дон-2Н» требовались вычислительные средства помощнее (в итоге обошлись четырьмя 10-процессорными «Эльбрус-2» на станцию, производительностью каждый в 125 MIPS, суммарной около 500 MIPS, что соответствует примерно современному планшету на 7нм HiSilicon Kirin 980), и Карцев решил, наконец, собрать величайший суперкомпьютер.
М-13
Проект ЭВМ М-13 предусматривал серию машин на основе трех базовых моделей возрастающей мощности. При этом малая модель (М-13/10) отличается от средней (М-13/20) и большой (М-13/30) количественно – комплектностью устройств памяти, дополнительными внешними устройствами и пр., от которых зависит и производительность.
Центральная процессорная часть имеет три конфигурации и может обеспечивать производительность в зависимости от исполнения – 12, 24 или 48 MIPS, ОЗУ – составляет 8, 5, 17 или 34 Мбайт, пропускная способность центрального коммутатора – 0,800; 1,6 или 3,2 Гбайт/с (что круто даже по современным меркам!), пропускная способность мультиплексного канала – 40, 70 или 100 Мбайт/с.
В М-13 также входил фирменный процессор Карцева, предназначенный для работы с сильно разреженными данными. Его эквивалентное быстродействие достигало 2,4 GIPS.
Вообще, М-13 была дальнейшим развитием все тех же оригинальных идей, заложенных в макете М-9, и безумно досадно, что эта уникальная архитектура не получила своего воплощения еще в 1967 году.
М-13 строилась на той же TTL-логике серий 133, 130 и 530, что и первый «Эльбрус», и множество военных отечественных компьютеров 1980-х, включая бортовой компьютер комплекса С-300, о котором мы так же поговорим отдельно.
Карцев недолюбливал мощную ECL-логику, что было неудивительно – проблемы с советскими клонами Motorola MC10000 стали легендарными, выход годных микросхем в начале измерялся чуть ли не единицами, разработчики «Эльбрус-2» и «Электроника СС БИС» намучались с ними нещадно, вплоть до того, что Бурцев был вынужден лично ездить на завод и руками перебирать партии чипов в поисках более-менее работоспособных.
Эмиттерно-связная логика высокой интеграции предъявляла чрезвычайно жесткие требования не только к качеству изготовления, но и к монтажу компонентов, питанию и охлаждению, что тоже не раз аукнулось разработчикам указанных систем.
Единственные известные изображения М-13, фото из архива Политехнического музея в Москве и книги Малиновского
В 1981 году Карцев принимает на работу окончательно сломленного и уставшего Юдицкого, спасая старого друга от необходимости работать каким-нибудь ремонтником телевизоров, однако для Юдицкого – слишком поздно.
В разработках он участия более не принимает и в 1983 году умирает в возрасте 53 лет. Это стало ударом для Карцева, наложившимся на не менее неприятные события.
Предоставим слово его соратнику и заму Ю. В. Рогачеву, позже написавшему книгу об этих печальных событиях:
К концу 1982 года ОЗ НИИДАР изготовил и поставил институту полностью укомплектованное ячейками и блоками устройство ОПП, а также 9 шкафов и целый ряд блоков с ячейками других устройств. Все это показывало, что конструкторская документация обеспечивает все этапы изготовления и принципиальных трудностей не вызывает. А в феврале 1983 года, когда устройство ОПП успешно выдержало испытания по техническим условиям, стало ясно, что не возникнет особых трудностей и с настройкой устройств.
Однако ни результаты работы Опытного завода, ни приближающиеся сроки поставок ЭВМ М-13 на объект для РЛС «Дарьял-У» не заставили руководителей ДМЗ и ЮРЗ приступить к изготовлению машины. Не смогло заставить эти заводы начать производство ЭВМ М-13 и руководство ЦНПО «Вымпел». Стремясь как-то оправдать свое бессилие, руководство Объединения решило отыграться на разработчиках машины, объявив в марте 1983 года на балансовой комиссии работу НИИВК неудовлетворительной. Причем выражено это было в некорректной форме, без указания причин и конкретных фактов, объясняющих такое решение. Особенно непорядочно повел себя в этом вопросе заместитель генерального директора В. В. Сычев. Всего за несколько дней до балансовой комиссии, знакомясь с результатами испытаний по ТУ устройства ОПП экспериментального образца ЭВМ М-13, он давал положительную оценку работам института и по машине М-13, и по вычислительному комплексу 63И6 в составе РЛС «Дарьял», на которой в это время завершались Государственные испытания. И именно В. В. Сычев на балансовой комиссии объявил негативную оценку работы НИИВК.
М. А. Карцева, человека в высшей степени порядочного и интеллигентного, такое лицемерие повергло в шок. Он сразу же заявил генеральному директору ЦНПО «Вымпел» Ю. Н. Аксенову, что не сможет дальше работать под таким руководством. Чувство несправедливости по отношению к коллективу НИИВК явилось дополнительной нагрузкой на сердце и сильно отразилось на здоровье М. А. Карцева. Его сильно тревожило положение с запуском в производство серийных образцов ЭВМ М-13 на заводах ЦНПО «Вымпел»: поведение руководства Объединения ничего положительного в этом направлении не обещало.
Не прояснило вопрос с изготовлением машины и совещание о ходе работ по созданию РЛС «Дарьял-У», которое в середине апреля проводил в Радиотехническом институте заместитель Министра радиопромышленности О. А. Лосев. Говорилось о трудностях производства аппаратуры станции, особенно подчеркивалось трудное положение с изготовлением ЭВМ М-13. Однако наше предложение отбросить амбиции и просить Министра подключить к изготовлению М-13 Загорский электромеханический завод было отвергнуто. В то же время, директора заводов ЦНПО «Вымпел» твердых обещаний приступить к изготовлению машины не давали.
Странным на этом совещании было выступление технолога ЦНПО «Вымпел» В. Г. Курбакова, который говорил не о вопросах технологии изготовления, а подверг критике технические решения главного конструктора по архитектуре машины, поставив под сомнение работоспособность и эксплуатационные характеристики ЭВМ М-13. Кому потребовалось подстроить это выступление, как мог абсолютно не владеющий знаниями в вычислительной технике человек на совещании такого уровня выступить с подобным заявлением, осталось загадкой. Кроме главного конструктора РЛС «Дарьял-У» А. А. Васильева, который назвал это выступление надуманным и не соответствующим действительности, никто не остановил зарвавшегося «специалиста» – ни руководство Объединения, ни заместитель министра. Это уже было последней каплей, переполнившей чашу терпения: М. А. Карцев заявил О. А. Лосеву о своем твердом решении поставить перед министром радиопромышленности П. С. Плешаковым вопрос о переводе НИИВК из ЦНПО «Вымпел» в 8-е ГУ МРП.
В порядке предварительного согласования этого вопроса 19 апреля 1983 года М. А. Карцев пригласил в институт заместителя министра радиопромышленности Н. В. Горшкова, курирующего в МРП вычислительную технику, главного инженера 8 ГУ, в ведении которого были научные и производственные предприятия вычислительной техники, в том числе и Загорский электромеханический завод. М. А. Карцев ознакомил их с ЭВМ М-13 – ее конструкцией, элементной базой, технологией изготовления и ходом настройки устройств экспериментального образца. В состоявшейся затем беседе Михаил Александрович просил поддержать его предложение о переводе НИИВК в 8-е главное управление МРП и передачу изготовления ЭВМ М-13 Загорскому электромеханическому заводу. Согласие было получено.
Однако ни результаты работы Опытного завода, ни приближающиеся сроки поставок ЭВМ М-13 на объект для РЛС «Дарьял-У» не заставили руководителей ДМЗ и ЮРЗ приступить к изготовлению машины. Не смогло заставить эти заводы начать производство ЭВМ М-13 и руководство ЦНПО «Вымпел». Стремясь как-то оправдать свое бессилие, руководство Объединения решило отыграться на разработчиках машины, объявив в марте 1983 года на балансовой комиссии работу НИИВК неудовлетворительной. Причем выражено это было в некорректной форме, без указания причин и конкретных фактов, объясняющих такое решение. Особенно непорядочно повел себя в этом вопросе заместитель генерального директора В. В. Сычев. Всего за несколько дней до балансовой комиссии, знакомясь с результатами испытаний по ТУ устройства ОПП экспериментального образца ЭВМ М-13, он давал положительную оценку работам института и по машине М-13, и по вычислительному комплексу 63И6 в составе РЛС «Дарьял», на которой в это время завершались Государственные испытания. И именно В. В. Сычев на балансовой комиссии объявил негативную оценку работы НИИВК.
М. А. Карцева, человека в высшей степени порядочного и интеллигентного, такое лицемерие повергло в шок. Он сразу же заявил генеральному директору ЦНПО «Вымпел» Ю. Н. Аксенову, что не сможет дальше работать под таким руководством. Чувство несправедливости по отношению к коллективу НИИВК явилось дополнительной нагрузкой на сердце и сильно отразилось на здоровье М. А. Карцева. Его сильно тревожило положение с запуском в производство серийных образцов ЭВМ М-13 на заводах ЦНПО «Вымпел»: поведение руководства Объединения ничего положительного в этом направлении не обещало.
Не прояснило вопрос с изготовлением машины и совещание о ходе работ по созданию РЛС «Дарьял-У», которое в середине апреля проводил в Радиотехническом институте заместитель Министра радиопромышленности О. А. Лосев. Говорилось о трудностях производства аппаратуры станции, особенно подчеркивалось трудное положение с изготовлением ЭВМ М-13. Однако наше предложение отбросить амбиции и просить Министра подключить к изготовлению М-13 Загорский электромеханический завод было отвергнуто. В то же время, директора заводов ЦНПО «Вымпел» твердых обещаний приступить к изготовлению машины не давали.
Странным на этом совещании было выступление технолога ЦНПО «Вымпел» В. Г. Курбакова, который говорил не о вопросах технологии изготовления, а подверг критике технические решения главного конструктора по архитектуре машины, поставив под сомнение работоспособность и эксплуатационные характеристики ЭВМ М-13. Кому потребовалось подстроить это выступление, как мог абсолютно не владеющий знаниями в вычислительной технике человек на совещании такого уровня выступить с подобным заявлением, осталось загадкой. Кроме главного конструктора РЛС «Дарьял-У» А. А. Васильева, который назвал это выступление надуманным и не соответствующим действительности, никто не остановил зарвавшегося «специалиста» – ни руководство Объединения, ни заместитель министра. Это уже было последней каплей, переполнившей чашу терпения: М. А. Карцев заявил О. А. Лосеву о своем твердом решении поставить перед министром радиопромышленности П. С. Плешаковым вопрос о переводе НИИВК из ЦНПО «Вымпел» в 8-е ГУ МРП.
В порядке предварительного согласования этого вопроса 19 апреля 1983 года М. А. Карцев пригласил в институт заместителя министра радиопромышленности Н. В. Горшкова, курирующего в МРП вычислительную технику, главного инженера 8 ГУ, в ведении которого были научные и производственные предприятия вычислительной техники, в том числе и Загорский электромеханический завод. М. А. Карцев ознакомил их с ЭВМ М-13 – ее конструкцией, элементной базой, технологией изготовления и ходом настройки устройств экспериментального образца. В состоявшейся затем беседе Михаил Александрович просил поддержать его предложение о переводе НИИВК в 8-е главное управление МРП и передачу изготовления ЭВМ М-13 Загорскому электромеханическому заводу. Согласие было получено.
Однако Карцева это уже не спасло.
Провал проектов М-5 и М-9, смерть Юдицкого, чудовищные интриги с принятием М-13 окончательно подорвали его здоровье. Уже до этого он и так пережил обширный инфаркт. 23 апреля 1983 года он ехал на своей машине по Ленинградскому проспекту и внезапно почувствовал себя плохо. У метро «Сокол» он из последних сил припарковался, потерял сознание и умер прямо в машине.
Так оборвался путь одного из самых выдающихся мировых конструкторов ЭВМ.
Незадолго до этого речь в день пятнадцатилетия института Карцев закончил так:
...Нам сейчас кажется, что мы никогда не выпускали в свет такой хорошей разработки, как мы пытаемся выпустить сейчас, и что никогда так трудно не было выпустить разработку в свет, как сейчас, никогда мы не встречались с такими трудностями. Но я хочу вам просто напомнить, что мы переживали очередную влюбленность в каждую нашу разработку, и трудности у нас всегда были неимоверные. Я вот сейчас просыпаюсь ночами в холодном поту от того, что так медленно и с таким трудом идет производство нашего нового детища. Но, понимаете, это, в общем, относится просто, наверное, к старческой бессоннице. А на самом деле ведь от того дня, как мы получили задание правительства, прошло не очень много, прошло всего два года и восемь месяцев. И не может быть, чтобы наш коллектив, в котором есть и убеленные сединами, и умудренные опытом ветераны, и энергичная и образованная молодежь, чтобы мы не вытянули это наше детище!
Коллектив разработчиков бился, как лев, с партийными бюрократами и чиновниками «Вымпела» за выпуск машины своего учителя и друга.
Вспоминает Рогачев:
5 мая 1983 года заместитель министра О. А. Лосев решил обсудить с руководством ЦНПО «Вымпел» вопрос о положении в НИИВК. Был приглашен на это совещание и я. Руководство Объединения подготовило для обсуждения два варианта проектов приказа о дальнейшей деятельности института, которые существенно меняли его статус. Первый вариант вообще лишал институт самостоятельности, включая его коллектив в состав НТЦ ЦНПО «Вымпел». Я категорически отверг этот вариант. Второй вариант, наоборот, включал НТЦ в состав НИИВК, что, в сущности, означало то же самое, только при сохранении названия, так как приоритетной становилась тематика НТЦ. Было ясно, что тематика НИИВК переместится на второй план, а изменение названия – всего лишь дело времени.
Обсуждение этих проектов прервал телефонный звонок министра. П. С. Плешаков просил О. А. Лосева зайти к нему для решения вопроса о НИИВК, сообщив, что с этим вопросом у него находится Н. В. Горшков. (Значит, наш проект приказа П. С. Плешакову был представлен). Через некоторое время к министру пригласили и нас. Н. В. Горшкова в кабинете министра уже не было. Обращаясь ко мне, Петр Степанович сказал, что руководство Министерства назначает меня директором НИИВК, а институт сохраняет существующий статус и положение. Это означало, что не были приняты наши предложения о переходе в 8-е ГУ, но не были приняты и предложения ЦНПО «Вымпел».
И все же через некоторое время вопрос о переводе НИИВК в 8-е ГУ возник снова. На заседании коллегии Министерства радиопромышленности в октябре 1983 года при обсуждении хода работ по созданию РЛС «Дарьял-У» мне удалось убедить членов коллегии, что заводы ЦНПО «Вымпел» освоить серийное производство ЭВМ М-13, по крайней мере, в ближайшие годы, не смогут. Спасти положение может только ЗЭМЗ. После длительного и бурного обсуждения коллегия приняла решение о производстве машины на Загорском электромеханическом заводе и о передаче НИИВК в 8-е ГУ МРП.
Однако реализация этого решения тормозилась со стороны некоторых руководителей ЦНПО «Вымпел». В частности, заместитель генерального директора В. В. Сычев пытался различными методами, в том числе и давлением на руководителей партийной и общественных организаций, на научный актив НИИВК, заставить руководство института отказаться от решения выйти из состава Объединения. И только вмешательство заместителя заведующего оборонным отделом ЦК КПСС В. И. Шимко положило конец волоките с переводом НИИВК в 8-е ГУ МРП. В конце ноября 1983 года этот перевод был оформлен.
…Руководство завода отказалось использовать ранее изготовленные в ЦНПО «Вымпел» ФОСы, а решило для гарантии качества МПП изготовить новый комплект непосредственно на своем оборудовании. Так просто решился вопрос, который в ЦНПО «Вымпел» был камнем преткновения и держал в течение двух лет в напряжении и институт, и ОКБ заводов, и руководство Объединения. В январе 1984 года ЗЭМЗ получил практически всю конструкторскую документацию, необходимую для запуска ЭВМ М-13 в производство. И уже к середине 1986 года НИИВК получил все устройства головного образца, изготовленные с приемкой заказчика. Началась комплексная стыковка машины в целом, и к концу 1987 года головной образец ЭВМ М-13 успешно выдержал заводские испытания.
Обсуждение этих проектов прервал телефонный звонок министра. П. С. Плешаков просил О. А. Лосева зайти к нему для решения вопроса о НИИВК, сообщив, что с этим вопросом у него находится Н. В. Горшков. (Значит, наш проект приказа П. С. Плешакову был представлен). Через некоторое время к министру пригласили и нас. Н. В. Горшкова в кабинете министра уже не было. Обращаясь ко мне, Петр Степанович сказал, что руководство Министерства назначает меня директором НИИВК, а институт сохраняет существующий статус и положение. Это означало, что не были приняты наши предложения о переходе в 8-е ГУ, но не были приняты и предложения ЦНПО «Вымпел».
И все же через некоторое время вопрос о переводе НИИВК в 8-е ГУ возник снова. На заседании коллегии Министерства радиопромышленности в октябре 1983 года при обсуждении хода работ по созданию РЛС «Дарьял-У» мне удалось убедить членов коллегии, что заводы ЦНПО «Вымпел» освоить серийное производство ЭВМ М-13, по крайней мере, в ближайшие годы, не смогут. Спасти положение может только ЗЭМЗ. После длительного и бурного обсуждения коллегия приняла решение о производстве машины на Загорском электромеханическом заводе и о передаче НИИВК в 8-е ГУ МРП.
Однако реализация этого решения тормозилась со стороны некоторых руководителей ЦНПО «Вымпел». В частности, заместитель генерального директора В. В. Сычев пытался различными методами, в том числе и давлением на руководителей партийной и общественных организаций, на научный актив НИИВК, заставить руководство института отказаться от решения выйти из состава Объединения. И только вмешательство заместителя заведующего оборонным отделом ЦК КПСС В. И. Шимко положило конец волоките с переводом НИИВК в 8-е ГУ МРП. В конце ноября 1983 года этот перевод был оформлен.
…Руководство завода отказалось использовать ранее изготовленные в ЦНПО «Вымпел» ФОСы, а решило для гарантии качества МПП изготовить новый комплект непосредственно на своем оборудовании. Так просто решился вопрос, который в ЦНПО «Вымпел» был камнем преткновения и держал в течение двух лет в напряжении и институт, и ОКБ заводов, и руководство Объединения. В январе 1984 года ЗЭМЗ получил практически всю конструкторскую документацию, необходимую для запуска ЭВМ М-13 в производство. И уже к середине 1986 года НИИВК получил все устройства головного образца, изготовленные с приемкой заказчика. Началась комплексная стыковка машины в целом, и к концу 1987 года головной образец ЭВМ М-13 успешно выдержал заводские испытания.
Генеалогия машин Брука и Карцева, рисунок Ю. В. Рогачева
Единственная гражданская разработка НИИВК уже после смерти Карцева – знаменитый персональный компьютер «Агат-7» на клоне процессора MOS 6205, клон Apple I, первый ПК в СССР, выпущен в 1984 году. К 1989 году был разработан клон Apple II – «Агат-9». (https://www.computer-museum.ru)
Совершенно типичная шизофреническая бюрократия СССР привела к тому, что выпуск М-13 отложили на ЧЕТЫРЕ года – с 1983 по 1987 шли непрерывные баталии в духе кафкианского абсурда, решались вопросы подчинения и соподчинения, а чиновники пытались разделить потенциальные награды (в случае успеха) и найти, на кого свалить вину, в случае провала.
В итоге первая пилотная серия М-13 поступила на объект «Дарьял-У» в 1988 году, с его установкой, отладкой и приемкой провозились еще три года и только в 1991 году М-13 прошла госприемку. На внедрение машины суммарно было потрачено в два раза больше времени, чем на ее конструирование – восемь лет! Безумные, непредставимые сроки по меркам любой страны, кроме СССР. Естественно, что к тому времени отличная по меркам 1979–1980 года машина превратилась в тыкву, буквально через пару лет появились микропроцессоры сравнимой мощности…
Владимир Михайлович Карцев вспоминал о своем отце так:
Непрофессионализма отец не любил в любой области. Помню слова негодования, когда он собирал приемник из детского набора, в котором ни одна деталь не помещалась на отведенное ей место. …Интеллект отца остался в его разработках и книгах, работах его последователей, интеллигентность – только в памяти тех, кто знал его. Последнее качество делало отца более уязвимым в тех случаях, когда надо было договориться с властями предержащими или потребовать что-то. Без интеллигентности, как и без чувства юмора, не было бы того человека, которого мы все помним.
Очевидно, что такие люди были максимально не приспособлены для работы в системе СССР.
Итак, в завершение цикла нам осталось лишь рассмотреть единственную научную школу, которая поставила серийные ЭВМ для всех видов ПВО и ПРО – от С-300 до А-135, великий и ужасный ИТМиВТ и его машины, после чего мы соберем все части пазла и будем готовы ответить на финальный вопрос о развитии и судьбе отечественной противоракетной обороны.
Информация